Способ получения левана Советский патент 1990 года по МПК C12P19/04 C12N1/20 C12N1/20 C12R1/01 

1

(21)4357176/30-13

(22)13.01.88

(46) 23.03.90. Бюл. V 11

(71)Ленинградский государственный университет

(72)А.А.Ткаченко

(53)663.15(088.8)

(56)Элисашвили В.И., Лойцянская М.С. Влияние источников углерода и рН питательной среды на левансахарозную активность. - Прикладная биохимия

и микробиология, 1977, т. 13, вып.1, с. ,| 1-15.

Авторское свидетельство СССР М 464616, кл. С 12 Р 19/04, 1974.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕВАНА

(57)Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения левана (полифруктана) биосинтезом из сахарозы. Цель изобретения - повышение выхода и удешевление целевого продукта. Штамм бактерий Gluconobac- ter oxydans Л-l (ВКПМ В-1877) культивируют в поверхностных условиях на оптимизированной питательной среде, содержащей мелассу, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт. Мелассу вводят в таком количестве, чтобы концентрация сахарозы в среде составляла 1-7 мас.%, рН исходной среды доводят до 5,9-6,0. Предпочтительно использовать мелассу, содержащую 1,37-1,39% оксида кальция. Продолжительность процесса биосинтеза 5-6 сут. Выход левана достигает 28 г/л или 93%. 2 табл.

9

1В

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения левана(полифруктана) биосинтезом из сахарозы. Цель изобретения - повышение выхода и удешевление целевого продукта. Штамм бактерий JLUCONOBACTER OXYDANS Л-1 (ВКМП В-1877) культивируют в поверхностных условиях на оптимизированной питательной среде, содержащей мелассу, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт. Мелассу вводят в таком количестве, чтобы концентрация сахарозы в среде составляла 1-7 мас.%, PH исходной среды доводят до 5,9-6,0. Предпочтительно использовать мелассу, содержащую 1,37-1,39% оксида кальция. Продолжительность процесса биосинтеза 5-6 сут. Выход левана достигает 28 г/л или 93%. 2 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения левана (полифруктана) биосинтезом из сахарозы, который может быть использован в пищевой, химической и фармацевтической областях промышленности, а также в медицине и научных исследованиях.

Цель изобретения - повышение выхода и удешевление целевого продукта за счет замены пищевой сахарозы на мелассу, являющуюся дешевым источником сахарозы, а также за счет изменения технологии биосинтеза.

Способ осуществляют следующим образом .

Штамм бактерий Gluconobacter oxydans Л-1 (ВКПМ В-1877) культивируют в поверхностных условиях при оптимальных значениях температуры на оптимизированной питательной среде, содержащей мелассу, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт. Мелассу вводят в питательную среду в таком количестве, чтобы содержание сахарозы составляло 1-7 мас.%.

Указанный состав питательной среды обеспечивает рост бактерий и биосинтез левана. Максимальный выход целевого продукта имеет место в том случае, если рН исходной питательной среды равен 5,9-6,0. Эти значения рН соответствуют оптимальным условиям для синтеза фермента левансахарозы, катализирующей синтез левана.

Поверхностное культивирование создает благоприятные условия для сверхсинтеза левана. При этом установлено,

сл ел

1

4ь

СО

что на средах с мелассой процесс биосинтеза протекает в две фазы: 1-я фаза характеризуется активным размножением бактерий, 2-я фаза является фазой активного синтеза левана и протекает при отмирании бактериальных клеток.

Выход левана повышается, если используется меласса, содержащая оксид кальция. Максимальное повышение выхода имеет место при концентрации оксида кальция в мелассе 1,37-1,39%.

Продолжительность процесса биосинтеза 5-6 сут. Выход левана достигает 93% от теоретического.

Пример 1. В емкость вносят питательную среду, содержащую, %: (NH4)aHPO 0,1; КН2Р04 1,5; дрожжевой экстракт 0,5, и мелассу так, чтобы содержание сахарозы в среде составило 6,2%. Мелассу перед введением в среду разбавляют водой в соотношении : , фильтруют и стерилизуют.

Затем добавлением стерильных раст- воров 1 н. КОН или 10% доводят рН среды до 5,9-6,0 и засевают среду культурой бактерий G. oxydans Л-1 (ВКПМ В-1877), выращенной на дрожжевой воде с 5% сорбита в течение 48 ч, что соответствует стационарной фазе роста.

Процесс ведут в условиях поверхностного культивирования при 30 С в течение 5-6 сут. Затем биомассу бактерий отделяют от культуральной жидкое- ти центрифугированием при 7-8 тыс. об/мин в течение 7-10 мин. Жидкую фазу подвергают диализу против дистиллированной воды в течение 1 сут на холоде и добавляют в нее активированный уголь. Смесь встряхивают 20 мин, центрифугируют при 10-12 тыс. об/мин очищают от белковых примесей. Леван выделяют осаждением этанолом. Для этого культуральную жидкость обрабатывают при перемешивании 3-кратным количеством этанола (по объему) и центрифугируют в течение 15 мин при 5 тыс. об/мин.

Выделенный леван лиофилизуют. Выход левана определяют по фруктозе, полученной при гидролизе.

П р и м е р 2. Выращивают посевную культуру в колбах объемом 100 мл, содержащих по 20 мл дрожжевой воды в течение 48 ч при 30°С. Вносят 20 мл посевной культуры в колбу с 200 мл неоптимизированной питательной среды

0

5

содержащей, %: (Ш4)аНР04 0,1; КН2Р04 0,1 дрожжевой экстракт 0,3 и мелассу (концентрация сахарозы в среде 7,0%). Культивирование ведут без перемешивания в течение 6 сут при 30°С, при этом накапливается 18,0-18,3 г/л левана, что составляет 52% от теоретического.

П р и м е р 3. Культуру для посевного материала выращивают в условиях, описанных в примере 2. Культивирование с целью биосинтеза левана осуществляют на оптимизированной среде, состав которой приведен в примере 1. Через 5 сут в среде накапливается 28,9 г/л левана, что соответствует 93% от теоретического.

Зависимость выхода левана от концентрации сахарозы в среде с мелассой приведена в табл. 1 (среда не оптимизированная), от продолжительности культивирования - в табл. 2.

Таблица 1

25

30

Таблица 2

Продолжительность культивирования, сут

Выход левана, г/л

45

50

Способ получения левана, включающий культивирование штамма бактерий Gluconobacter oxydans ВКПМ В-1877 в оптимальных условиях на питательной среде, содержащей источник сахарозы, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт, с последующим вы51551743

делением целевого продукта, о т -количестве, соответствующем концент- личающийся тем, что с це-рации сахарозы - 1-7 мас.%, а процесс лью повышения выхода и удешевлениябиосинтеза ведут в условиях поверх- целевого продукта, в качестве ис-ностного культивирования, при этом точника сахарозы использует мелассурН исходной среды устанавливают и вводят ее в питательную среду в5,9-6,0.